CN110665356B - 木屑船脱硫设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木屑船脱硫设备，包括一至两台海水泵，海水泵出口通过管路与脱硫塔相连，脱硫塔底部连接有排液管，排液管的尾部连接有排舷外管，木屑船其主机的排气管通过管路连接至脱硫塔，排舷外管上设有用于任何工况下排舷外管管口均能保持与水平线至少5度倾斜以保证处理过的海水能排放进大海的斜管结构。本发明斜管结构的设置保证了即使出现较大船倾的情况出现也能避免海水反流而加剧排舷外管的腐蚀；本发明找到满足轻载水线的位置放置2台海水泵，尽量少调整的情况下布置了该2台海水泵；海水的排舷管的整体布置满足任何工况下有至少5度的斜度，保证处理过的海水能排放大海。

Description

木屑船脱硫设备
技术领域
本发明涉及一种木屑船脱硫设备。
背景技术
为了控制船用柴油机硫氧化物和氮氧化物的排放，国际海事组织通过了《MARPOL73/78公约》附则VI《防止船舶造成空气污染规则》的修订案，修订案规定，从2016年1月1日起在排放控制区实行Tier III排放标准，从2020年1月1日起，在任何区域燃油硫含量不超过0.5％m/m，该标准确定了更低的氮氧化物和硫氧化物的排放值，这就需要对船舶废气同时进行脱硫和脱硝处理。目前脱硝采用的方法是：选择性催化还原技术(SCR)，是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,即在催化剂的作用下,喷入还原剂氨或尿素,把尾气中的NOx还原成N2和H2O，而脱硫目前通过海水泵然后对废气喷淋实现湿法脱硫。而目前机舱底层往往设备布置很多，再装2台海水泵往往需要调整很多；另外，海水的排舷管的整体布置要满足任何工况下处理过的海水能排放大海，防止酸性液体积在排舷外管内。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种木屑船脱硫设备，保证了即使出现较大船倾的情况出现也能避免海水反流而加剧排舷外管的腐蚀；本尽量少调整的情况下布置了2台海水泵；满足任何工况下有至少5度的斜度，保证处理过的海水能排放大海。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种木屑船脱硫设备，包括一至两台海水泵，海水泵出口通过管路与脱硫塔相连，脱硫塔底部连接有排液管，排液管的尾部连接有排舷外管，木屑船其主机的排气管通过管路连接至脱硫塔，排舷外管上设有用于任何工况下排舷外管管口均能保持与水平线至少5度倾斜以保证处理过的海水能排放进大海的斜管结构。排舷外管任何工况下有至少5°的倾斜，防止酸性液体积在排舷外管内，使其排出。并且能够防止海水反流。
进一步的技术方案是，排舷外管的管口处设有排水分析仪；海水泵的入口处设置有进水分析仪；所述主机为柴油机；脱硫塔的排气管与SCR反应器相连，SCR反应器的排气管与主机相连，所述海水泵位于木屑船轻载水线高度处。通过进水分析仪对海水泵入口处海水水质的分析，在水质合格时启动海水泵抽取海水用于脱硫塔内废气的脱硫，废气脱硫后、海水吸收了部分烟气成为酸性液体，经排水分析仪分析后达到排放要求则排放使用过的海水(未达排放要求的则要进一步处理后再排放)；柴油机的废气则经过脱硫后还要脱硝，脱硫塔的排气管与SCR反应器相连，SCR反应器的排气管与主机相连，主机的集气管出来的柴油机废气--高压高温废气(5bar、550℃)经过混合管中的尿素注入，再经过SCR反应器进行处理，再回到主机的增压器，然后排出大气。
进一步的技术方案是，排舷外管材质为钢管，最靠近海面的直管其管内壁焊接固定有内衬管，内衬管采用双相不锈钢材质且与前述直管同心设置，内衬管管内壁焊接固定有及导流板。这样能够抵御管内的酸性海水腐蚀。双相不锈钢(Duplex Stainless Steel，简称DSS)，指铁素体与奥氏体各约占50％，一般较少相的含量最少也需要达到30％的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18％～28％，Ni含量在3％～10％。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
进一步的技术方案为，排舷外管由三段直管及连接三段直管的两个弯头构成，弯头分别与相邻直管的管口相连接；三段直管按逐渐远离船体方向依次为第一直管、第二直管与第三直管，第一直管与第三直管的夹角为15°～60°。第一直管与第三直管的夹角为40.3°。
另一种技术方案为，排舷外管由三段直管及连接三段直管的两个弯头构成，三段直管按逐渐远离船体方向依次为第一直管、第二直管与第三直管，第一直管与第三直管的夹角为15°～60°，第一直管与第二直管之间的弯头分别与第一直管、第二直管的管口相连，连接第二直管与第三直管的弯头其一端与第三直管的管口相连、另一端连接在第二直管的管体上，第二直管管体上设有与弯头连通的开口。这样设置后使得第二直管、第三直管均设有出水口，即使船倾角度很大时也能通过另一个出水口排水(而不像以前只有第三直管的管口才是出水口)。
进一步的技术方案为，所述斜管结构包括两块分别铰接在第三直管及第二直管上的圆形挡板，铰接在第三直管上的圆形挡板位于第三直管其与弯头连接的管口处，铰接在第二直管上的圆形挡板位于第二直管其超出弯头及第三直管的位置处。铰接点的位置是：在排舷外管安装至船体上后，第三直管与弯头连接处的管内壁上方处、第二直管管内壁上方处(且第二直管上的铰接点可看做第三直管的延长线与第二直管的交叉点处)。这样在船倾角度较大时，第二直管、第三直管其中一个直管内的圆形挡板由于自重及铰接的关系形成几乎封闭直管的情况，而让另一个直管排水，由于另一个几乎水平的直管是封闭状态，可以防止酸性液体积聚在管内，也能防止海水反流如管内。
进一步的技术方案为，圆形挡板尺寸上小于第三直管、第二直管的管内径，第二直管及第三直管的管内壁上固定设置与圆形挡板适配的圆环形密封件，密封件材质为橡胶或塑料膜；沿排水方向先后设置密封件与圆形挡板。这样设置后，当船倾过大第三直管呈水平时，其内设置的圆形挡板由于自重及铰接的关系变成竖直状态，而圆形挡板一侧的密封件则与圆形挡板配合能够阻挡第三直管内的液体反流(即使船倾角度继续变大，第三直管呈出水口位于高点，由于密封件与圆形挡板的配合能够防止液体反流)；当船倾是另一个方向，第二直管呈水平时，第二直管其内设置的圆形挡板由于自重及铰接的关系变成竖直状态，而圆形挡板一侧的密封件则与圆形挡板配合能够阻挡第二直管<指第二直管超出第三直管的部分>内的液体反流。
本发明的优点和有益效果在于：斜管结构的设置保证了即使出现较大船倾的情况出现也能避免海水反流而加剧排舷外管的腐蚀；本发明找到满足轻载水线的位置放置2台海水泵，尽量少调整的情况下布置了该2台海水泵；海水的排舷管的整体布置满足任何工况下有至少5度的斜度，保证处理过的海水能排放大海。采用双相不锈钢内衬，能够抵御管内的酸性海水腐蚀。使得第二直管、第三直管均设有出水口，即使船倾角度很大时也能通过另一个出水口排水(而不像以前只有第三直管的管口才是出水口)。在船倾角度较大时，第二直管、第三直管其中一个直管内的圆形挡板由于自重及铰接的关系形成几乎封闭直管的情况，而让另一个直管排水，由于另一个几乎水平的直管是封闭状态，可以防止酸性液体积聚在管内，也能防止海水反流如管内。
附图说明
图1是本发明一种木屑船脱硫设备实施例一的正视图；
图2是图1的立体示意图；
图3是图2中脱硫海水管路系统部分的示意图；
图4是图3中上端部分的放大示意图；
图5是图3中下端部分的放大示意图；
图6是图5中排舷外管的放大示意图；
图7是图6的主视图；
图8是图7中第三直管的结构示意图；
图9是图8中导流板的俯视图；
图10是本发明实施例二中排舷外管的示意图；
图11是圆形挡板、密封件的分解示意图；
图12是图10在某一较大船倾角度时的状态示意图；
图13是图10在另一船倾角度时的状态示意图；
图14是图10在又一较大船倾角度时的状态示意图。
图中：1、海水泵；2、脱硫塔；3、排液管；4、排舷外管；5、主机；6、排水分析仪；7、进水分析仪；8、SCR反应器；9、内衬管；10、导流板；11、第一直管；12、第二直管；13、第三直管；14、圆形挡板；15、密封件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
如图1至图9所示，本发明是一种木屑船脱硫设备，包括一至两台海水泵1，海水泵1出口通过管路与脱硫塔2相连，脱硫塔2底部连接有排液管3，排液管3的尾部连接有排舷外管4，木屑船其主机5的排气管通过管路连接至脱硫塔2，排舷外管4上设有用于任何工况下排舷外管4管口均能保持与水平线至少5度倾斜以保证处理过的海水能排放进大海的斜管结构。排舷外管4的管口处设有排水分析仪6；海水泵1的入口处设置有进水分析仪7；所述主机5为柴油机；脱硫塔2的排气管与SCR反应器8相连，SCR反应器8的排气管与主机5相连，所述海水泵1位于木屑船轻载水线高度处。排舷外管4材质为钢管，最靠近海面的直管其管内壁焊接固定有内衬管9，内衬管9采用双相不锈钢材质且与前述直管同心设置，内衬管9管内壁焊接固定有及导流板10。排舷外管4由三段直管及连接三段直管的两个弯头构成，弯头分别与相邻直管的管口相连接；三段直管按逐渐远离船体方向依次为第一直管11、第二直管12与第三直管13，第一直管11与第三直管13的夹角为40.3°(在本实施例中，斜管结构即三段直管以及形成的直管夹角，能够满足一般船倾时排舷外管有至少5度的斜度，保证处理过的海水能排放大海)。
实施例二：
与实施例一的不同在于，如图10至图14所示，排舷外管4由三段直管及连接三段直管的两个弯头构成，三段直管按逐渐远离船体方向依次为第一直管11、第二直管12与第三直管13，第一直管11与第三直管13的夹角为15°～60°，第一直管11与第二直管12之间的弯头分别与第一直管11、第二直管12的管口相连，连接第二直管12与第三直管13的弯头其一端与第三直管13的管口相连、另一端连接在第二直管12的管体上，第二直管12管体上设有与弯头连通的开口。所述斜管结构包括两块分别铰接在第三直管13及第二直管12上的圆形挡板14，铰接在第三直管13上的圆形挡板14位于第三直管13其与弯头连接的管口处，铰接在第二直管12上的圆形挡板14位于第二直管12其超出弯头及第三直管13的位置处。圆形挡板14尺寸上小于第三直管13、第二直管12的管内径，第二直管12及第三直管13的管内壁上固定设置与圆形挡板14适配的圆环形密封件15，密封件15材质为橡胶或塑料膜；沿排水方向先后设置密封件15与圆形挡板14。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.木屑船脱硫设备，其特征在于，包括一至两台海水泵，海水泵出口通过管路与脱硫塔相连，脱硫塔底部连接有排液管，排液管的尾部连接有排舷外管，木屑船其主机的排气管通过管路连接至脱硫塔，排舷外管上设有用于任何工况下排舷外管管口均能保持与水平线至少5度倾斜以保证处理过的海水能排放进大海的斜管结构；所述排舷外管的管口处设有排水分析仪；海水泵的入口处设置有进水分析仪；所述主机为柴油机；脱硫塔的排气管与SCR反应器相连，SCR反应器的排气管与主机相连，所述海水泵位于木屑船轻载水线高度处；所述排舷外管材质为钢管，最靠近海面的直管其管内壁焊接固定有内衬管，内衬管采用双相不锈钢材质且与前述直管同心设置，内衬管管内壁焊接固定有及导流板；所述排舷外管由三段直管及连接三段直管的两个弯头构成，三段直管按逐渐远离船体方向依次为第一直管、第二直管与第三直管，第一直管与第三直管的夹角为15°~60°，第一直管与第二直管之间的弯头分别与第一直管、第二直管的管口相连，连接第二直管与第三直管的弯头其一端与第三直管的管口相连、另一端连接在第二直管的管体上，第二直管管体上设有与弯头连通的开口，所述斜管结构包括两块分别铰接在第三直管及第二直管上的圆形挡板，铰接在第三直管上的圆形挡板位于第三直管其与弯头连接的管口处，铰接在第二直管上的圆形挡板位于第二直管其超出弯头及第三直管的位置处。
2.根据权利要求1所述的木屑船脱硫设备，其特征在于，所述圆形挡板尺寸上小于第三直管、第二直管的管内径，第二直管及第三直管的管内壁上固定设置与圆形挡板适配的圆环形密封件，密封件材质为橡胶或塑料膜；沿排水方向先后设置密封件与圆形挡板。
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